Brennstoffzellenaktivitäten in Deutschland und Japan – Installationen und Patentanmeldungen

Zusammenfassung

Die stationäre Brennstoffzellentechnologie bietet das Potenzial einen erheblichen Beitrag in einer effizienten dezentralen und langfristig auch regenerativen Energieversorgung zu leisten. Der Artikel befasst sich mit dem aktuellen Stand der Technologie, insbesondere im Bereich der gekoppelten Strom- und Wärmeversorgung für Haushalte, in den beiden in diesem Bereich weltweit führenden Nationen, Deutschland und Japan. Hierzu werden die, in erster Linie durch die energiepolitische Technologieförderung erreichten Installationszahlen miteinander verglichen. Zusätzlich wird eine umfassende Analyse der Patentanmeldungen, spezifiziert nach der Brennstoffzellentechnologie, auf Basis der Datenbank des Deutschen Patent- und Markenamts durchgeführt. Somit lässt sich der Erfolg der unterschiedlich konzipierten Markteinführungsstrategien evaluieren und die technologische Ausrichtung verfolgen. Die Ergebnisse zeigen, dass die enge Koalition aus Politik, Energieversorgern und weltweit agierenden Technologiegroßkonzernen in Japan den dort ansässigen Unternehmen den Ausbau eines Vorsprungs, bezogen auf die installierten Stückzahlen und damit sowohl in technologischer als auch ökonomischer Sicht, von etwa sieben bis acht Jahren im Bereich der Polymerelektrolytbrennstoffzelle gegenüber deutschen Herstellern ermöglicht hat. Durch das europäische Vorhaben ‚ene.field‘ sowie insbesondere durch eine bereits gestartete Kooperation zwischen deutschen und japanischen Herstellern kann mit der Markteinführungsphase der Brennstoffzellenheizgeräte in Deutschland kurzfristig begonnen werden. In deren weiteren Verlauf ist es nötig, durch steigende Verkaufs- und Installationszahlen die Produktionskosten zu senken, um sich gegenüber der bereits etablierten und kostengünstigeren Konkurrenz im Segment der Mikro-Kraftwärmekopplung durchzusetzen zu können. Um dies zu erreichen, ist ein staatliches Markeinführungsprogramm ein adäquates Instrument. Um dessen nachhaltige Erfolgsaussichten zu steigern, sollte ein solches Programm jedoch entsprechend dem japanischen Beispiel von einem deutlich gesteigerten Engagement seitens der Energieversorger begleitet werden.

Abstract

Stationary fuel cell power systems have the potential to make a substantial contribution in a power supply system with a rising share of renewables and decentralized energy production. The article examines the technological development in the two world’s leading countries Germany and Japan. For this purpose, the numbers of installations that are achieved through energy-policy promotions are compared. In addition, the patent applications, distinguished between the different fuel cell technologies, of the German Patent and Trade Mark Office are analyzed. Hence, the different approaches for the market introduction of stationary fuel cell systems are evaluated and the technological strategies can be traced. The results show that a lead with regard to the number of installations of seven to eight years over the German manufacturers in the sector of polymer electrolyte fuel cells was achieved through a close collaboration between the government of Japan, energy suppliers and internationally active technology corporations. The phase of market introduction in Germany can be initiated by the European fuel cell promotion program ‘ene.field’ and, in particular, by cooperation between German and Japanese manufacturers that has already been launched. During the further course of commercialization, it is necessary to reduce the productions costs due to higher sales and installations. This is essential in order to prevail against the competition from other micro-cogeneration technologies. A government program for a targeted market introduction, accompanied by a stronger commitment of energy supplier, would be an adequate measure in order to achieve the cost reduction.

Anhang – A

Für die Datenrecherche wurde der Service DEPATISnet des Deutschen Patent- und Markenamtes verwendet. Dort wurde auf die IKOFAX-Recherche zurückgegriffen, die eine eigene Syntax für professionelle Datenrecherche bietet. Der öffentliche Zugang ist begrenzt auf 1000 detaillierte Treffer pro Suche und die gefundene Patentliste lässt sich nur seitenweise, d. h. mit maximal 250 Treffer, exportieren. Daher wurde die Suche soweit wie möglich eingegrenzt und die Ergebnisse auf die Anzahl der Treffer beschränkt. Für ein Beispiel wird die ausformulierte Eingabe mit Hilfe der IKOFAX-Syntax⁷ für Deutschland im Jahr 2006 ausführlich dargestellt:

SOFC:

(Fuel (w) cell)/TI, AB AND (SOFC OR Solid (W) oxide)/TI, AB AND DE/PA, IN AND 2006/AY

MCFC:

(Fuel (w) cell)/TI, AB AND (MCFC OR Molten (w) carbonate)/TI, AB AND DE/PA, IN AND 2006/AY

PAFC:

(Fuel (w) cell)/TI, AB AND ((PAFC OR Phosphor (w) acid) OR Phosphoric)/TI, AB AND DE/PA, IN AND 2006 = /AY

PEFC:

(Fuel (w) cell)/TI, AB AND (PEFC OR Polymer (w) Electrolyte)/TI, AB AND DE/PA, IN AND 2006 = /AY

DMFC:

(Fuel (w) cell)/TI, AB AND (DMFC OR Direct (w) Methanol)/TI, AB AND DE/PA, IN AND 2006 = /AY

AFC:

(Fuel (w) cell)/TI, AB AND (AFC OR Alkaline)/TI, AB AND DE/PA, IN AND 2006 = /AY

Sonstige Patente unter dem Stichwort Fuel Cell:

(Fuel (w) cell)/TI, AB AND DE/PA, IN AND 2006/AY